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somit empfangsseitig möglich, den für jeden Empfangs-
ort typischen Phasenzeitsprung im Empfänger durch ge-
eignete Maßnahmen auszugleichen.
Die Zonenzeitbits Z1 und Z2 (Nr. 17 und 18) zeigen an,
auf welches Zeitsystem sich die ausgesandte Zeit-
information bezieht. Bei der Aussendung von MEZ hat
Z1 den Zustand Null und Z2 den Zustand Eins. Bei der
Aussendung von MESZ ist es umgekehrt.
Das Ankündigungsbit A1 (Nr. 16) weist auf einen bevor-
stehenden Wechsel des Zeitsystems hin. Vor dem Über-
gang von MEZ nach MESZ oder zurück wird A1 jeweils
eine Stunde lang im Zustand Eins ausgesendet. Mit dem
Ankündigungsbit A2 (Nr. 19) wird auf das bevorstehen-
de Einfügen einer Schaltsekunde aufmerksam gemacht.
A2 wird ebenfalls eine Stunde lang vor dem Einfügen
einer Schaltsekunde im Zustand Eins ausgestrahlt.
Schaltsekunden werden nach Empfehlungen des Inter-
nationalen Erdrotationsdienstes in Paris weltweit zum
gleichen Zeitpunkt in die Koordinierte Weltzeitskala UTC
eingefügt, vorzugsweise am Ende der letzten Stunde des
31. Dezember oder des 30. Juni. Dies bedeutet, daß
Schaltsekunden in der Gesetzlichen Zeit der Bundesre-
publik Deutschland eine Sekunde vor 1 Uhr MEZ am 1.
Januar oder vor 2 Uhr MESZ am 1. Juli eingeschoben
werden. Vor dem Einfügen einer Schaltsekunde am 1.
Januar ( 1. Juli) wird A2 daher sechzigmal von 00.00.19
Uhr MEZ (0 1.00. 19 Uhr MESZ) bis 00. 5 9.19 Uhr MEZ
(01.59.19 Uhr MESZ) im Zustand Eins ausgesendet.
Die Ankündigungsbits A1 und A2 dienen dazu, Prozes-
soren in Funkuhren, die von der Gesetzmäßigkeit der
Zeitzählung zum Zweck der Fehlererkennung Gebrauch
machen, über die Unregelmäßigkeiten in der Zeitzählung
zu informieren. Ohne A1 oder A2 würde die geänderte
Zeitzählung nicht sogleich zur Kenntnis genommen und
zur Anzeige gebracht werden, sondern zunächst als feh-
lerhafter Empfang interpretiert.
Das Einfügen einer Schaltsekunde geschieht bei den
AM-Sekundenmarken in folgender Weise: Die der Mar-
ke 01.00.00 Uhr MEZ bzw. 02.00.00 Uhr MESZ vorher-
gehende 59. Sekundenmarke wird mit einer Dauer von
0,1 s ausgesendet, und anstelle der normalerweise un-
terdrückten 59. Sekundenmarke (keine Trägerabsenkung)
wird die eingefügte 60. Sekundenmarke ohne Trägerab-
senkung ausgestrahlt. Bei der BPSK erscheinen die 10
investierten Rauschfolgen zur Minutenmarken-
identifizierung um 1s später. Die Notwendigkeit, Schalt-
sekunden auslassen zu müssen, ist bei der gegenwärti-
gen Drehgeschwindigkeit der Erde nicht zu erwarten.
Empfang der DCF77-Normalfrequenz
Wird der Träger von DCF77 zur Überwachung oder auto-
matischen Nachsteuerung von Normalfrequenz-
generatoren genutzt, müssen die dazu erforderlichen Fre-
quenz- bzw. Phasenzeitvergleiche zwischen dem lokalen
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DEUTSCH
Oszillatorsignal und dem empfangenen DCF77-Träger-
signal über ausreichend lange Mittelungszeiten erfolgen,
damit die ausbreitungsbedingten sowie die durch die BPSK
verursachten Phasenzeitschwankungen ausreichend eli-
miniert werden. Welche Phasenzeit- bzw. Frequenz-
schwankungen in Braunschweig, 273 km vom Sendeort
entfernt, auftreten, wurde vor einigen Jahren in der PTB
genauer untersucht.
Die Bilder 7 und 8 geben die Ergebnisse dieser Untersu-
chung wieder und zeigen die aus den gemessenen Phasen-
zeitschwankungen errechneten mittleren relativen
Frequenzschwankungen. Sie werden durch die Standard-
abweichung s ausgedrückt, um die die empfangene Träger-
frequenz bei einer Einzelmessung, bezogen auf den durch
UTC(PTB) vorgegebenen Sollwert, unsicher ist.
Bild 7 Standardabweichung s der relativen Abweichung
der in 273km Entfernung empfangenen DCF77-Träger-
frequenz vom Sollwert in Abhängigkeit von der Tages-
zeit (MEZ) mit der Mittelungszeit als Parameter .
In Bild 7 ist s in Abhängigkeit von der Tageszeit mit der
Mittelungszeit als Parameter dargestellt, wobei die an-
gegebenen s-Werte jeweils auf 49 im Frühjahr durchge-
führten Einzelmessungen basieren. Man erkennt an den
Kurven, daß bei kurzen Mittelungszeiten am Tage gerin-
gere Unsicherheiten erreicht werden als in der Nacht.
Andererseits mitteln sich die durch Raumwelleneinfluß
verursachten Frequenzschwankungen auch in der Nacht
weitgehend heraus, wenn über genügend lange
Mittelungszeiten, z.B. über 6 Stunden, gemessen wird.
Bild 8 zeigt s in Abhängigkeit von der Mittelungszeit t,
wobei die angegebenen Punkte typische Werte sind, die
im Jahresmittel gelten und auf nur tagsüber ermittelten
Meßwerten beruhen. Im Sommer können die s-Werte
noch etwas kleiner, im Winter dagegen noch etwas grö-
ßer sein. Aus dem Kurvenverlauf läßt sich für die Ab-
hängigkeit von s von der Mittelungszeit t auch folgende
Formel angeben:
-9
s=6,4 X 10
X t - 0,72,
Um noch den zunehmenden Raumwelleneinfluß bei grö-
ßeren Entfernungen vom Sender zu verdeutlichen, sind
in Bild 12 zusätzlich einige s-Werte für den etwa 700km
von Braunschweig entfernten Schweizer Normal-
Änderungen vorbehalten / Subject to change without notice
t in s.
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